| 研究課題/領域番号 |
17H06256
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| 研究種目 |
挑戦的研究(開拓)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
細胞レベルから個体レベルの生物学およびその関連分野
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| 研究機関 | 埼玉大学 |
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研究代表者 |
高木 優 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (40357348)
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| 研究分担者 |
木下 哲 横浜市立大学, 木原生物学研究所, 教授 (60342630)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
26,000千円 (直接経費: 20,000千円、間接経費: 6,000千円)
2019年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
2018年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
2017年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
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| キーワード | 転写因子 / アポミクシス / キメラリプレッサー / 転写制御 / 胚発生 / 胚乳発生 / 胚乳形成 / 胚形成 / 未受精 / 胚珠肥大 / 胚乳 / 胚 / シロイヌナズナ / インプリンティング / リプレッサー / エピジェネティック制御 / 遺伝子 / エピジェネシス |
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| 研究成果の概要 |
開発した遺伝子サイレンシング技術（CRES-T法）を基盤として、植物における未受精でクローン種子をつくるアポミクシス現象を人為的に誘導する目的で、高頻度で不定胚を誘導するキメラリプレッサーを単離し、母方2n組織である胚嚢内皮で発現させた結果、一つの胚珠内に受精胚とアポミクシス性胚と考えられる２つの魚雷型胚を胚珠内に同時に持つ形質転換体の単離に成功した。また、未受精で胚乳を肥大させるESPと名付けた５種類の転写因子に対するキメラリプレッサーを見出した。それらのイネオーソログに対するキメラリプレッサーを発現するイネを作製し、受精なしで明瞭な胚珠の肥大と胚乳形成を誘導できることが明らかになった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の成果を基に、植物における受精と種子形成の制御機構の全容である「受精機構の謎」と、その進化的役割も解き明かすことができると考えられる。加えて、受精は子孫となる胚に遺伝的バリエーションをもたらし、生存戦略にとって有利になることは明白であるが、「植物の胚乳発生に受精は必須なのか」という問いに対しての解答を得ることができる。加えて本アポミクシス誘導技術をベースに、主要穀物でF1ハイブリッド種を固定できれば、20%の増産が見込まれ、増産分をバイオエタノール生産に流用した場合、主要穀物の世界レベルの一年間の生産量から概算して下２億トンCO２削減効果が期待できる。
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